编译原理1、3章作业答案

第一章习题解答1.解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。

目标程序是指编译程序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。

翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。

编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。

解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。

即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。

编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。

即先翻译、后执行。

2.解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。

3.解：C语言的关键字有：auto break case char const continue default do doubleelse enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。

上述关键字在C语言中均为保留字。

4.解：C语言中括号有三种：{}，[]，（）。

其中，{}用于语句括号；[]用于数组；（）用于函数（定义与调用）及表达式运算（改变运算顺序）。

C语言中无END关键字。

逗号在C语言中被视为分隔符和运算符，作为优先级最低的运算符，运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值（如：(a,b,c,d)的值为d）。

第二章习题解答1.（1）答：26*26=676（2）答：26*10=260（3）答：{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共26+26*36+26*36*36=34658个2.构造产生下列语言的文法（1）{anbn|n≥0}解：对应文法为G(S) = ({S},{a,b},{ S→ε| aSb },S)（2）{anbmcp|n,m,p≥0}解：对应文法为G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c},{S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε},S)（3）{an # bn|n≥0}∪{cn # dn|n≥0}解：对应文法为G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X, S→Y,X→aXb|#,Y→cYd|# },S) （4）{w#wr# | w?{0,1}*,wr是w的逆序排列}解：G(S) = ({S,W,R},{0,1,#}, {S→W#, W→0W0|1W1|# },S)（5）任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合解：G(S) = ({S,A,B,I,J},{-,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},{S→J|IBJ,B→0B|IB|e, I→J|2|4|6|8, Jà1|3|5|7|9},S)（6）所有偶数个0和偶数个1所组成的符号串集合解：对应文法为 S→0A|1B|e，A→0S|1C B→0C|1S C→1A|0B3.描述语言特点（1）S→10S0S→aAA→bAA→a 解：本文法构成的语言集为：L(G)={(10)nabma0n|n, m≥0}。

“编译技术”第三章作业3-1构造下列正规式相应的DFA：（1）1(0|1)*101（2）a((a|b)*|ab*a)*b解：由转换系统构造确定有穷自动机对状态重命名：DFA的状态转换图：（2）构造该正规式的装换系统：由转换系统构造确定有穷自动机对状态重命名：DFA的状态转换图：3-2 对下面的FA，将它确定化并最小化。

a解：由转换系统构造确定有穷自动机对状态重命名：DFA的状态转换图：最小化：初始划分={T0,T1,T2}{T0,T1,T2}a={T, Φ, Φ}，所以划分为（{ T},{Φ, Φ}）即{T}3-3 给出下述文法所对应的正规式：S →0A|1BA→1S|1B→0S|0解：S→0A→01S→0A→01S→010A→0101S→0101OA→0101O1S…S→1B→10S→1B→10S→101B→1010S→10101B→101010S…所以可得正规式=（01|10）（01|10）*3-4 构造下述文法G[S]的自动机：S→A0S→A0|S1|0该自动机是确定的吗？若不确定，则对它确定化。

该自动机可识别的语言是什么？解：文法转换为自动机：因为是左线性文法，要增加一个开始状态X，并将开始符号S看成终态。

因为A经0可达到不同的状态，所以，该自动机为NFA。

确定化：对状态重命名：该自动机表达的语言用正规式表示为：00（0|10）*3-5试用有限自动机理论证明下列正规表达式是等价的。

（1）(a|ba)*b（2）(a*ba)*a*b解：（1）（2）因为最小化后，两者的状态图是一样的，都为：所以正规式(a|ba)*b和正规式(a*ba)*a*b是等价的。

第7 题证明下述文法G[〈表达式〉]是二义的。

〈表达式〉∷=a|(〈表达式〉)|〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉∷=+|-|*|/答案：可为句子a+a*a 构造两个不同的最右推导:最右推导1 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a最右推导2 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a第8 题文法G[S]为：S→Ac|aB A→ab B→bc该文法是否为二义的？为什么？答案：对于串abc(1)S=>Ac=>abc (2)S=>aB=>abc即存在两不同的最右推导。

所以，该文法是二义的。

或者：对输入字符串abc，能构造两棵不同的语法树，所以它是二义的。

第9 题考虑下面上下文无关文法：S→SS*|SS+|a(1)表明通过此文法如何生成串aa+a*，并为该串构造语法树。

(2)G[S]的语言是什么？答案：(1)此文法生成串aa+a*的最右推导如下S=>SS*=>SS*=>Sa*=>SS+a*=>Sa+a*=>aa+a*(2)该文法生成的语言是：*和+的后缀表达式，即逆波兰式。

第10 题文法S→S(S)S|ε(1) 生成的语言是什么？(2) 该文法是二义的吗？说明理由。

答案：（１）嵌套的括号（２）是二义的，因为对于（）（）可以构造两棵不同的语法树。

第11 题令文法G[E]为：E→T|E+T|E-T T→F|T*F|T/F F→(E)|i证明E+T*F 是它的一个句型，指出这个句型的所有短语、直接短语和句柄。

编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。

而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。

在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。

本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。

第一章：引论习题1.1：编译器和解释器有什么区别？答案：编译器将整个源程序转换为目标代码，然后一次性执行目标代码；而解释器则逐行解释源程序，并即时执行。

习题1.2：编译器的主要任务是什么？答案：编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。

第二章：词法分析习题2.1：什么是词法分析？答案：词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素（token）序列的过程。

习题2.2：请给出识别下列词素的正则表达式：（1）整数：[0-9]+（2）浮点数：[0-9]+\.[0-9]+（3）标识符：[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章：语法分析习题3.1：什么是语法分析？答案：语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。

习题3.2：请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集：S -> aAbA -> cA | ε答案：FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章：语义分析习题4.1：什么是语义分析？答案：语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。

习题4.2：请给出下列文法的语义动作：S -> if E then S1 else S2答案：1. 计算E的值2. 如果E的值为真，则执行S1；否则执行S2。

第五章：中间代码生成习题5.1：什么是中间代码？答案：中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式，它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。

编译原理第三版答案第一章答案1.问题：什么是编译器？答案：编译器是一种将源程序转换为目标程序的软件工具。

它负责对源代码进行词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等一系列操作，最终生成可执行的目标程序。

2.问题：编译器的主要任务是什么？答案：编译器的主要任务是将高级语言程序转换为能被计算机硬件执行的机器码。

它包括了对源代码进行词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。

3.问题：编译器的工作过程是什么？答案：编译器的工作过程分为多个阶段。

首先是词法分析，将源代码拆分成一个个的词法单元。

然后是语法分析，根据语法规则构建语法树。

接着是语义分析，对语法树进行检查，确保程序的语义正确。

之后是中间代码生成和优化，将语法树转换为更加高效的中间代码。

最后是目标代码生成，将中间代码转换为特定的目标机器代码。

4.问题：编译器的优化技术有哪些？答案：编译器的优化技术包括了常量折叠、公共子表达式消除、循环优化、函数内联和代码重排等。

这些技术可以提高程序的执行效率和优化代码的空间利用率。

5.问题：编译器的应用领域有哪些？答案：编译器广泛应用于软件开发领域。

它们被用于将高级语言转换为目标机器码，用于开发操作系统、编程语言和应用软件等。

第二章答案1.问题：什么是有限自动机（DFA）？答案：有限自动机是一种表示有限状态和状态之间转换关系的模型。

它可以根据输入字符进行状态转换，最终决定是否接受某个字符串。

2.问题：有限自动机的主要组成部分是什么？答案：有限自动机主要由状态集合、输入字符集、转移函数、初始状态和接受状态集合组成。

3.问题：什么是正则表达式？答案：正则表达式是一种用于描述字符串模式的表达式。

它由普通字符和特殊字符组成，可以用于匹配符合条件的字符串。

4.问题：正则表达式的常用操作符有哪些？答案：正则表达式的常用操作符包括了字面量字符、字符类、重复操作符、选择操作符和位置操作符等。

5.问题：正则表达式如何转换为有限自动机？答案：正则表达式可以通过字面化、连接、选择和闭包等操作转换为等价的有限自动机。

第一章练习题（绪论）一、选择题1．编译程序是一种常用的软件。

A) 应用B) 系统C) 实时系统D) 分布式系统2．编译程序生成的目标代码程序是可执行程序。

A) 一定B) 不一定3．编译程序的大多数时间是花在上。

A) 词法分析B) 语法分析C) 出错处理D) 表格管理4．将编译程序分成若干“遍”将。

A)提高编译程序的执行效率；B)使编译程序的结构更加清晰，提高目标程序质量；C)充分利用内存空间，提高机器的执行效率。

5．编译程序各个阶段都涉及到的工作有。

A) 词法分析B) 语法分析C) 语义分析D) 表格管理6．词法分析的主要功能是。

A) 识别字符串B) 识别语句C) 识别单词D) 识别标识符7．若某程序设计语言允许标识符先使用后说明，则其编译程序就必须。

A) 多遍扫描B) 一遍扫描8．编译方式与解释方式的根本区别在于。

A) 执行速度的快慢B) 是否生成目标代码C) 是否语义分析9．多遍编译与一遍编译的主要区别在于。

A)多遍编译是编译的五大部分重复多遍执行，而一遍编译是五大部分只执行一遍；B)一遍编译是对源程序分析一遍就立即执行，而多遍编译是对源程序重复多遍分析再执行；C)多遍编译要生成目标代码才执行，而一遍编译不生成目标代码直接分析执行；D)多遍编译是五大部分依次独立完成，一遍编译是五大部分交叉调用执行完成。

10．编译程序分成“前端”和“后端”的好处是A)便于移植B)便于功能的扩充C)便于减少工作量D)以上均正确第二章练习题（文法与语言）一、选择题1．文法 G 产生的 (1) 的全体是该文法描述的语言。

A.句型B. 终结符集C. 非终结符集D. 句子2．若文法 G 定义的语言是无限集，则文法必然是 (2) A递归的 B 上下文无关的 C 二义性的 D 无二义性的3． Chomsky 定义的四种形式语言文法中， 0 型文法又称为(A)文法；1 型文法又称为(C)文法；2 型语言可由(G) 识别。

A 短语结构文法B 上下文无关文法C 上下文有关文法D 正规文法E 图灵机F 有限自动机G 下推自动机4．一个文法所描述的语言是(A)；描述一个语言的文法是(B)。

第一章1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。

b．使程序的结构更加清晰2、构造编译程序应掌握。

a．源程序b．目标语言c．编译方法3、变量应当。

c．既持有左值又持有右值4、编译程序绝大多数时间花在上。

d．管理表格5、不可能是目标代码。

d．中间代码6、使用可以定义一个程序的意义。

a．语义规则7、词法分析器的输入是。

b．源程序8、中间代码生成时所遵循的是- 。

c．语义规则9、编译程序是对。

d．高级语言的翻译10、语法分析应遵循。

c．构词规则二、多项选择题1、编译程序各阶段的工作都涉及到。

b．表格管理c．出错处理2、编译程序工作时，通常有阶段。

a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成三、填空题1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。

2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。

3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。

4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。

一、单项选择题1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。

a. xyxb. (xyx)*c.x n yx n(n≥0) d. x*yx*2、文法G描述的语言L(G)是指。

a. L(G)={α|S+⇒α , α∈V T*}b. L(G)={α|S*⇒α, α∈V T*}c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+⇒α, α∈(V T∪V N*)}3、有限状态自动机能识别。

a. 上下文无关文法b. 上下文有关文法c.正规文法d. 短语文法4、设G为算符优先文法，G 的任意终结符对a、b有以下关系成立。

a. 若f(a)>g(b)，则a>bb.若f(a)<g(b)，则a<bc. a~b都不一定成立d. a~b一定成立5、如果文法G是无二义的，则它的任何句子α。

a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同c. 最左推导和最右推导必定相同d. 可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。